Étude de la systématique sur l'inférence cosmologique de la constante de Hubble à partir des sirènes standard des ondes gravitationnelles

Les ondes gravitationnelles (OG) provenant des coalescences de binaires compacts peuvent contraindre l'expansion cosmique de l'Univers. En l'absence d'un contrepartie électromagnétique associée, la méthode des sirènes spectrales exploite la relation entre les masses du cadre détecteur et du cadre source pour inférer conjointement les paramètres de la distribution de masse des trous noirs (TN) et du paramètre d'expansion cosmique H₀. Cette technique repose sur le choix de la paramétrisation pour la population de masse source des TN observés dans les fusions de trous noirs binaires (FBN). En utilisant des populations de FBN motivées astrophysiquement, nous étudions les effets systématiques possibles affectant la valeur inférée pour H₀ lors de l'utilisation de modèles de masse heuristiques tels que la loi de puissance rompue, la loi de puissance plus pic, et les distributions multi-pics. Nous constatons qu'avec 2000 fusions d'OG détectées, la valeur résultante de H₀ obtenue par une analyse de sirène spectrale peut être biaisée jusqu'à 3. Les principales sources de ce biais proviennent de l'incapacité des modèles de masse heuristiques utilisés jusqu'à présent à tenir compte d'une possible évolution du décalage vers le rouge de la distribution de masse et de leur incapacité à modéliser des caractéristiques de masse inattendues. Nous concluons que les futures analyses cosmologiques des sirènes sombres d'OG devraient utiliser des modèles de masse source capables de tenir compte de l'évolution du décalage vers le rouge et capables de s'ajuster à des caractéristiques de masse imprévues.